GIS2 2014 GruppeB3
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Hochschule für Technik Rapperswil
Modul: Planungsmethodik 5 | GIS 2 | HS 2014
Thema: Bauzonenanalyse | Lärm
Studierende: Luca D'Ascanio | Elio Pescatore
Dozent: Claudio Büchel
Datum: 08.12.2014
Ausgangslage
Mit dem neuen Raumplanungsgesetz führt der Bund neue, genauere Regeln für die Raumplanung ein. Insbesondere auf die Dimensionierung der Bauzonen wird besonders geachtet. Damit überhaupt neue Einzonungen möglich sind, müssen die Kantone aufzeigen, dass die bestehende Bauzonenfläche nicht ausreicht und dass das Verdichtungspotenzial ausgenutzt ist. Sind die Bauzonen zu gross dimensioniert, müssen auch Auszonungen umgesetzt werden.
Aufgabe
Aufgabe im Rahmen des Moduls GIS2 ist es, für einen funktionalen Raum im Bündner Rheintal ein Entwicklungsleitbild zu erstellen. Anhand detaillierter GIS-Analysen soll aufgezeigt werden, wie sich die Siedlung entwickeln soll: Wo wird verdichtet? Wo wird neu eingezont? Wo wird ausgezont?
Diese Fragestellung bearbeiten wir in vier Arbeitsschritten. In jeder Vorlesung wird es einen Theorie-Input geben, welche Basis bilden für das weitere Arbeiten am GIS-Projekt.
Perimeter
Als funktionalen Raum wurde folgende Region definiert:
- Gemeinde Maienfeld
- Gemeinde Jenins
- Gemeinde Malans
- Gemeinde Landquart
- Gemeinde Zizers
Thema
Unsere Gruppe bearbeitet das Thema Lärm. Die Beurteilung der Lärmbelastung richtet sich nach Anhang 3 (Strasse) bzw. Anhang 4 (Bahn) der LSV: Die Aufgabe, Gebiete zur Aus- oder Aufzonung zu finden sind wir wie folgt angegangen:
Arbeitsschritte
Lärmdaten finden
Die Lärmdaten der HSR-Datenbank waren für uns leider nicht brauchbar, weil der reclassify-Befehl mit diesen Daten nicht funktionierte. Aus diesem Grund mussten wir uns als Grundlage andere Daten besorgen. Diese fanden wir auf der Website des Bundesamtes für Umwelt BAFU: map.bafu.admin.ch [1].
Dort können die Lärmdaten für den Strassen- und den Eisenbahnlärm als zip-Dateien frei heruntergeladen werden. Für beide Lärmarten gibt es jeweils einen Tag- und einen Nacht-Datensatz. Diese vier Datensätze haben wir in unsere Geodatenbank abgelegt.
Die Daten kommen als Rasterdaten, in denen jeder Punkt die jeweilige Lärmbelastung in dB wiedergibt.
Bilddaten zuschneiden und Lärmbelastung ordnen
Da die Daten des BAFUs über die ganze Fläche der Schweiz umfassen und wir dadurch viel unnötigen „Datenballast“ hätten mitschleppen müssen, haben wir diese mittels des Clip-Befehls zurechtschneiden.
Dieser Befehl ist im Tool „Image-Analysis“ zu finden. Es wird jeweils der Ausschnitt, der der aktuellen Ansicht im ArcMap entspricht, ausgeschnitten. Im gleichen Tool kann der betreffende Ausschnitt auch als eigenes Rasterbild in einer Geodatenbank gespeichert werden. (Bild 1 und 2) Wichtig zu wissen, ist, dass die zu Clippende Datei im oberen Teil des Bedienfeldes beim Clippen sowie beim Speichern angewählt werden muss (der Haken alleine reicht nicht).
Jetzt sind die Daten noch sehr unübersichtlich dargestellt, einerseits von der Farbe und andererseits von der Detaillierung her, da die Abstufung noch ein dB beträgt. Um eine übersichtliche Darstellung zu gewinnen kann der Befehl reclassify verwendet werden. Er fasst verschiedene Werte in übersichtlicheren Stufen zusammen. In unserem Beispiel haben wir die Werte unter 40 dB, die Werte über 75 dB und dazwischen die Werte in 5dB-Stufen zusammengefasst. (Bild 3)
Aus dieser Abstufung und durch die Wahl einer geeigneten Farbskala in der „Symbology“ ergibt sich das Ergebnis in Bild 4.
Bild 1: Cliptool
Bild 2: Ergebnis des Clips
Bild 3: Reclassify
Bild 4: Reclassify erfolgreich
Rasterdaten in Polygone umwandeln
Zur einfacheren Weiterbearbeitung haben wir die nun neu geordneten Rasterdaten in Polygone umgewandelt. Dies ist mit dem Befehl „Raster to Polygon“ in der ArcToolbox im Bereich „Conversion Tools“ > „From Raster“ möglich.
Raster to Polygon
Lärmbelastung in Bauzonen bestimmen
Ziel des nächsten Schritts war, die Lärmbelastung in den Bauzonen zu bestimmen. Wir haben uns dazu entschieden, die Arbeitszonen nicht zu bearbeiten, da das Thema Lärm in diesen Zonen meist keine entscheidende Rolle spielt.
Dazu haben wir die Bauzonen mit der Lärmbelastung verschnitten. Dazu haben wir den Befehl „Union“ verwendet (Bild 1). Dabei unterschieden wir zwischen Wohnzonen und Misch-/Zentrumszonen, weil Wohnzonen eine andere Empfindlichkeitsstufe besitzen als die Misch-/Zentrumszonen. Diese Unterscheidung soll uns später helfen, die Zonen mit Grenzwertüberschreitung zu definieren. Diese neu entsandenen Daten (Bild 2) werden als eigene Feature Class abgespeichert.
Bild 1: Union
Bild 2: Union erfolgreich
Evaluation der massgeblichen Lärmart
Ziel dieses Arbeitsschritts war zu eruieren, welche Lärmart denn grössten Einfluss hat. Durch die Bestimmung nur einer massgeblichen Lärmart wird der Arbeitsaufwand im Folgenden massgeblich reduziert. Mittels einer Definition Query (Bild 1) konnten wir die Dartstellung so definieren, dass nur die Lärmbelastung innerhalb den jeweiligen Zonen angezeigt wird. (Bild 2) Nun konnten wir erstmals die Lärmbelastung innerhalb der ausgewählten Zonen genauer betrachten. Mit einer weiteren Definition Query (Bild 3) stellten wir nur die Zonen dar, in denen die Lärm-Grenzwerte überschritten sind (Bild 4). Dabei konnten wir feststellen, dass die Lärmbelastung der Eisenbahn für unsere Untersuchung nicht relevant sein wird. Da die Belastungen durch Strassenlärm in der Nacht grösser sind als am Tag, entschieden wir uns, unsere Untersuchungen mit dem Strassemlärm in der Nacht durchzuführen.
Bild 1: Definition Query
Bild 2: Lärmbelastung in Wohnzone
Bild 3: Definition Query
Bild 4: belastete Wohnzonen
Nichtüberbaute Parzellen mit übermässiger Lärmbelastung
Um nun konkrete Aussagen zu treffen, welche belasteten Zonen für eine Auszonung geeignet sind, mussten wir noch die Information des Überbauungsstandes hinzuziehen. Diese Datensätze stammen aus der Nutzungsplanung der einzelenen Gemeinden. Darum mussten wir die Daten mittels Merge zu einem einzigen Datensatz zusammenfügen.
Die Daten des Überbauungsstandes verschnitten wir nun mittels Union mit den lärmbelasteten Zonen. Bei diesem Schritt konnten wir feststellen, dass wenn ein Teil der Daten mittels Definition Query ausgeblendet ist, nur die sichtbaren Daten für die Union verwendet wird.
Mit einer weiteren Definition Query über die neuen Daten stellten wir nur die belasteten Flächen in der jeweiligen Zone dar, die nicht überbaut ist. darzustellen
Diese Information können wir verwenden, um die Zonen zu bestimmen, die für eine Auszonung geeignet wären.
Bild 1:Merge
Bild 2: Definition Query
Bild 3: Lärmbelastung in Wohnzone, nicht überbaut
Zonen für eine Aufzonung
Um allfällige Zonen zu definieren, bei denen aus Lärmsicht eine Aufzonung sinnvoll wäre, haben wir W1- und W2-Zonen auf ihre Lärmbelastung untersucht. Um die Belastungen für die einzelenen Zonen zu erhalten sind wir analog zum oben beschriebenen Vorgang vorgegangen.
Als Ergebnis erhielten wir einen Datensatz mit Flächen die in einer W1 liegen und keine Lärmbelastung über dem Grenzwert aufweisen.
Ergebnis
Geeignete Gebiete zur Aufzonung
Viele der W1 Zonen sind zur Aufzonung geeignet. Die - nach Nachweis des entsprechenden Bedarfs - definitiv aufzuzonenden Parzellen sind unter Einbezug anderer Kriterien zu definieren.
Gemeinde Maienfeld
Von den bezeichneten Flächen sind primär die beiden grossen Flächen im Gebiet Pardellen vor allem aufgrund ihrer Nähe zum Dorfkern und zur Bahnstation für eine Aufzonung zu empfehlen. Entlang der Strasse ist jedoch erkennbar (Abstufung des Rasters), dass dort eine zu hohe Lärmbelastung vorhanden ist. Jedoch müsste auch diese Teile der Parzellen mit dem Rest zusammen aufgezont werden.
PDF: Gebiete Aufzonung Maienfeld
Gemeinde Malans
Nach unserer Einschätzung ist vor allem das Gebiet beim Heulöser aufgrund der Nähe zur Bahnstation für eine Aufzonung zu empfehlen. Die Inselzonen im Rebbaugebiet sind grundsätzlich für eine Aufzonung nicht besonders geeignet.
PDF: Gebiete Aufzonung Malans
Gemeinde Landquart
Die Fläche ist nicht überbaut und liegt am Rand der Bauzone, relativ weit von der Bahnstation entfernt. Die Fläche ist eine für uns nicht erklärbare Ausstülpung des Siedlungsgebietes.
PDF: Gebiete Aufzonung Landquart
Geeignete Gebiete zur Auszonung
Unter den Flächen, die sich zur Auszonung eignen würden sind auch viele Klein- und Kleinstflächen. Darum haben wir alle Flächen die eine Grösse von 1000m2 nicht erreichen, ausgeblendet. Darum sind nur Flächen in der Gemeinde Landquart resultiert, die sich zur Auszonung eignen würden.
Von den resultierenden Flächen können wir keine voll für eine Auszonung empfehlen. Entweder liegt sie zu zentral, ist nur der unbebaute Teil einer Parzelle oder eine Auszonung würde Lücken im Siedlungsgebiet ergeben.
PDF: Gebiete Auszonung Landquart
Geeignete Gebiete zur Einzonung
Aus Lärmsicht können wir keine Einzonungen vorschlagen. Da die Lärmbelastung meist an der Grenze des Siedlungsgebiet tief ist, würde eine Einzonung eine Ausdehnung des Siedlungsgebietes an ungeeigneter Stelle bedeuten. Auch lässt die einheitlich tiefe Lärmbelastung ausserhalb des Siedlungsgebietes keine gut differenzierbare Aussage für geeignete Flächen zu.
Fazit
Stark belastete Parzellen finden sich meist im Zentrum von Gemeinden entlang der Dorfstrasse. Trotz der hohen Lärmbelastung ist eine Auszonung an einer solchen Lage raumplanerisch meist nicht sinnvoll, da andere Faktoren schwerer zu gewichten sind. Auf die Lärmproblematik kann auch anders reagiert werden, durch die Zuweisung zu einer lärmunempfindlicheren Nutzung oder durch geschickte Anordnung der lärmempfindlichen Räume.
Eine weitere Einschränkung der automatisierten GIS-Analyse bedeutet die unterschiedliche Genauigkeit der verwendeten Daten. Die Lärmdaten sind Rasterdaten mit einer Auflösung von 10 Metern, die Daten aus der Nutzungsplanung sind jedoch parzellenscharf. Dadurch entstehen Unschärfen in der Abgrenzung, die manuell weiterbearbeitet werden müssen.
Quellen
- Bundesamtes für Umwelt BAFU: map.bafu.admin.ch [2], Zugriff: 17. November 2014
- Lärmschutzverordnung
- Geodaten bereitgestellt durch HSR und Claudio Büchel
